(57)【要約】【課題】  吸収可能なエネルギーを、軸力に依存せず簡易に設定することの可能な積層支持体を提供する。【解決手段】  中空部２８には、磁石コア３０が挿入され、挿入された磁石コア３０は中空部２８を構成する積層弾性体１６と密着されている。磁石コア３０は、永久磁石で構成される円盤状の磁石板３０Ａを互いに引き合う方向、すなわち、互いのＳ極面とＮ極面とが向き合う方向に、複数枚積層して構成されている。磁石コア３０は積層方向がＸ方向と一致されており、磁石コア３０の上端面は積層弾性体１６の上端面よりも下側に位置している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
剛性を有する硬質板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成され、前記積層方向に被支持体の荷重を支持する積層弾性体と、
前記積層弾性体の内部に設けられ、磁力を有する複数の磁石板が互いに引き合う向きで接触して前記積層方向と同方向に積層され、前記積層弾性体が前記積層方向と直交する方向へせん断変形する際に前記複数の磁石板が相互にずれる磁石コアと、
前記被支持体から前記磁石コアへの荷重を軽減する荷重軽減手段と、
を備えた積層支持体。
【請求項２】
前記積層弾性体は前記積層方向に中空が形成された筒状とされ、前記磁石コアは前記中空に設けられ１端面が前記積層弾性体の端面よりも積層方向内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層支持体。
【請求項３】
前記磁石板が互いに引き合う力は１Ｎ／ｍｍ２以上５０Ｎ／ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層支持体。
【請求項４】
前記複数の磁石板間の摩擦係数は０．２以上０．５以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の積層支持体。
【請求項５】
前記積層弾性体の両端面にこの両端面の面方向に張り出して積層された端面板を備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の積層支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ゴムなどの軟質板と金属などの硬質板とを交互に積層した積層支持体が、免震装置の支承片として使用されている。そして、図６に示すように、この積層支持体５０の中心に孔５２を構成し、この孔５２に複数枚の板を摩擦板５４として積層して、ダンパとしての機能をもたせたものも開示されている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、複数枚の摩擦板５４間の摩擦力を所望の大きさにするために、摩擦板５４への積層方向の力（以下「軸力Ｊ」という）を利用する必要がある。この軸力Ｊは、積層支持体５０で支持する被支持体の荷重によって変化するため、所望の大きさの摩擦力を得ることが困難である。複数の摩擦板５４により吸収可能なエネルギーは前述の摩擦力に依存するため、この吸収可能なエネルギーの設定も困難になるという問題が生じていた。
【特許文献１】特開平９−２１７５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し吸収可能なエネルギーを、軸力に依存せず簡易に設定することの可能な積層支持体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の積層支持体は、剛性を有する硬質板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成され、前記積層方向に被支持体の荷重を支持する積層弾性体と、前記積層弾性体の内部に設けられ、磁力を有する複数の磁石板が互いに引き合う向きで接触して前記積層方向と同方向に積層され、前記積層弾性体が前記積層方向と直交する方向へせん断変形する際に前記複数の磁石板が相互にずれる磁石コアと、前記被支持体から前記磁石コアへの荷重を軽減する荷重軽減手段と、を含んで構成されている。
【０００６】
上記構成の積層支持体では、積層弾性体は、剛性を有する硬質板と弾性を有する弾性板とが所定の積層方向に交互に積層されて構成されており、積層方向に被支持体の荷重を支持する。磁石コアは、積層弾性体の内部に設けられており、磁力を有する複数の磁石板が互いに引き合う向きで接触して積層弾性体の積層方向と同方向に積層されている。また、磁石コアを構成する複数の磁石板は、積層弾性体が積層方向と直交する方向へせん断変形する際に相互にずれる。そして、磁石コアは荷重軽減手段によって被支持体からの荷重が軽減されている。ここでの荷重軽減手段は、被支持体からの荷重が全くかからないようにする手段を含むものである。この荷重軽減手段としては、例えば、被支持体とが磁石コアに接触しないように被支持体側または磁石コア側に凹部を設ける手段が挙げられる。磁石コアは、このような荷重軽減手段を有しているので、軸力に影響されず、または軸力の影響を軽減することができる。一方、積層された磁石板同士は磁力により引き合っているので、各々が積層方向と直交する方向にずれる際に被支持体の荷重なしでも所定の摩擦力を得ることができる。
【０００７】
したがって、本発明の積層支持体によれば、軸力を利用しない磁力による摩擦力、及び軸力を軽減する軽減手段により、所望のエネルギー吸収力を簡易に設定することができる。
【０００８】
なお、本発明の積層支持体の積層弾性体は、請求項２に記載のように、前記積層方向に中空が形成された筒状とされ、前記磁石コアは前記中空に設けられ１端面が前記積層弾性体の端面よりも積層方向内側に配置されていることを特徴とすることもできる。
【０００９】
上記構成によれば、磁石コアの１端面を積層弾性体の端面よりも積層方向内側に配置することにより、被支持体からの荷重を簡易な構造で回避することができる。
【００１０】
また、本発明の積層支持体は、請求項３に記載のように、磁石板が互いに引き合う力が１Ｎ／ｍｍ２以上５０Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。
【００１１】
磁石コアによるエネルギー吸収は、磁石板間の磁力に依存するため、磁力を変化させることにより吸収エネルギーを変化させることができるが、磁石板が互いに引き合う力は上記のように、１Ｎ／ｍｍ２以上５０Ｎ／ｍｍ２以下にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の積層支持体は、請求項４に記載のように、複数の磁石板間の摩擦係数は０．２以上０．５以下であることが好ましい。
【００１３】
複数の磁石板は互いに接触しているため、接触面の表面粗さによっても摩擦力が変化する。したがって、複数の磁石板間の摩擦係数を変化させることにより吸収エネルギーを変化させることができるが、複数の磁石板間の摩擦係数は０．２以上０．５以下にすることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の積層支持体は、請求項５に記載のように、積層弾性体の両端面にこの両端面の面方向に張り出して積層された端面板を備えたことを特徴とすることもできる。
【００１５】
このような端面板を備えることにより、容易に被支持体を支持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の積層支持体は上記構成としたので、吸収可能なエネルギーを、軸力に依存せず簡易に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の積層支持体１２は、図１に示すように、複数枚の円盤状の金属板１８と、同じく複数枚の円盤状のゴム２０とを厚み方向に交互に積層した（以下この積層方向を「Ｘ方向」という）積層弾性体１６を備える。積層弾性体１６の中央部には、積層弾性体１６をＸ方向に貫通する中空部２８が形成されている。中空部２８は、円柱状の空間とされている。
【００１８】
中空部２８には、磁石コア３０が挿入され、挿入された磁石コア３０は中空部２８を構成する積層弾性体１６と密着されている。磁石コア３０は、図４に示すように、永久磁石で構成される円盤状の磁石板３０Ａを互いに引き合う方向、すなわち、互いのＳ極面とＮ極面とが向き合う方向に、複数枚積層して構成されている。図２に示すように、磁石コア３０は積層方向がＸ方向と一致されており、磁石コア３０の上端面は積層弾性体１６の上端面よりも下側に位置している。
【００１９】
積層弾性体１６の側面には被覆ゴム２６が設けられている。この被覆ゴム２６によって金属板１８が覆われており、金属板１８の劣化が防止されている。
【００２０】
積層弾性体１６のＸ方向の両端には、円盤状でその径が積層弾性体１６の径よりも大きい取付プレート２２、２４が固着されている。取付プレート２２、２４は、中心軸が積層弾性体１６の中心軸と一致され、積層弾性体１６の端面から外縁部が張り出した状態で積層弾性体１６に固着されている。取付プレート２２と磁石コア３０との間には、図２に示すように、隙間が構成されている。取付プレート２２、２４はそれぞれ、地盤４２び建物４０に固定される。
【００２１】
この状態で、図３に示すように、地盤４２と建物４０とが水平方向に相対移動すると、積層弾性体１６は同方向にせん断変形する。このせん断変形により、地盤４２と建物４０との相対移動のエネルギーが吸収される。また、磁石コア３０は、積層弾性体１６がせん断変形するときに各々の磁石板３０Ａが同方向にずれることにより変形して、ダンパとして機能する。このときの各々のゴム２０間の摩擦力Ｍは、磁石コア３０と取付プレート２４との間には隙間が構成されていて、磁石コア３０が建物４０の荷重を負担しないことから、磁石板３０Ａ間の引っ張り力をＰ、磁石板の摩擦係数をμとすると、
Ｍ＝μＰで表すことができる。すなわち、摩擦力Ｍは建物４０の荷重に影響されない。そして、磁石板３０Ａ間の引っ張り力Ｐは磁石板３０Ａの磁力を変えることにより、摩擦係数μは磁石板３０Ａの板面の表面粗さを変えることによって容易に変更することができる。したがって、建物４０の荷重を受ける場合と比較して、水平方向における所望のエネルギー吸収力を簡易に設定することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、磁石コア３０の上端面を積層弾性体１６の上端面よりも下側に位置させることにより、磁石コア３０が建物４０の荷重を負担しないようにしたが、磁石コア３０の上端面を積層弾性体１６の上端面と同一平面上に位置させると共に、図５（Ａ）に示すように、取付プレート２４の磁石コア３０と対向する部分に凹部２４Ａを構成して磁石コア３０が建物４０の荷重を負担しないようにしたり、取付プレート２４の磁石コア３０と対向する部分に孔２４Ｂを構成して磁石コア３０が建物４０の荷重を負担しないようにしたりすることもできる。さらには、建物４０側に凹部を設けて磁石コア３０に荷重がかからないようにしてもよい。特に、本実施形態のような構成とすることにより、取付プレート２４に特別な加工を施す必要がなく、簡易な構成とすることができる。
【００２３】
また、磁石板３０Ａが互いに引き合う力（磁力）を変えることにより磁石コア３０での吸収可能エネルギーを調整することができるが、磁石コア３０をダンパとして機能させることを考慮すると、磁石板３０Ａが互いに引き合う力は１Ｎ／ｍｍ２以上５０Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。
【００２４】
また、磁石板３０Ａ間の摩擦係数は、０．２以上０．５以下であることが好ましい。
【００２５】
また、磁石板３０Ａには、強磁性体の材料、希土類ボンド磁石（ＮｄＦｅ系、ＳｍＣｏ系、ＳｍＦｅＮ系）、希土類焼結磁石（ＮｄＦｅＢ系、ＳｍＣｏ系）、フェライト焼結、フェライトボンド、アルニコ等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の積層支持体を一部破断して示す斜視図である。
【図２】本実施形態の積層支持体の断面図である。
【図３】本実施形態の積層支持体の積層弾性体および磁石コアが建物と地盤との相対移動により変形した状態を示す断面図である。
【図４】本実施形態の一部の磁石板を示す斜視図である。
【図５】本実施形態の積層支持体の変形例えお示す断面図である。
【図６】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１２  積層支持体
１６  積層弾性体
１８  金属板（硬性板）
２０  ゴム（弾性板）
２２  取付プレート（端面板）
２４Ａ  凹部（荷重軽減手段）
２４Ｂ  孔（荷重軽減手段）
２４  取付プレート（端面板）
２８  中空部（中空）
３０  磁石コア
３０Ａ  磁石板
４０  建物（被支持体）
【図１】
2005147161.tif 000003
【図２】
2005147161.tif 000004
【図３】
2005147161.tif 000005
【図４】
2005147161.tif 000006
【図５】
2005147161.tif 000007
【図６】
2005147161.tif 000008